精品解析：甘肃武威市天祝藏族自治县第一中学2026-2027学年高三上学期学业质量评估 化学试卷

高三年级学业质量评估试卷 化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：高考范围。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 Co-59 Pb-207 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列产品的主要成分属于传统无机非金属材料的是 A．景德镇紫砂壶 B．桃木如意 C．苏州刺绣 D．猴鼓鼓面 A. A B. B C. C D. D 2. 漂白粉在空气中变质的主要反应是。下列说法正确的是 A. 属于弱电解质 B. HClO的电子式： C. 是非极性分子 D. 基态碳原子价层电子轨道表示式： 3. 氯铂酸铵属于配位化合物，受热分解生成Pt、、HCl、。下列说法错误的是 A. 中的中心离子是 B. 每生成1 mol Pt转移电子数为4 mol C. 中含有σ键 D. 的空间结构为三角锥形 4. 某兴趣小组设计制备并验证SO2有关性质的装置(夹持装置和加热装置已省略)如图所示。其中能达到实验目的的是 A．制备SO2 B．从a口进气干燥SO2 C．注射器注入酸性KMnO4溶液验证SO2的漂白性 D．尾气处理 A. A B. B C. C D. D 5. 蟾蜍它里定属于心脏活性类固醇的丁二烯内酯之一，其结构简式如图所示。下列关于蟾蜍它里定的说法正确的是 A. 属于芳香族化合物 B. 含有四种官能团 C. 能与FeCl3溶液发生显色反应 D. 分子中所有原子共平面 6. 下列有关反应的离子方程式正确的是 A. 将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉： B. 将Fe2O3加入HI溶液中： C. 将Na2O2加入足量水中： D. 用稀硝酸溶解CuS： 7. 电催化可将亚硝酸盐污染物转化为氨(NH3)，同时实现甘油(C3H8O3)转化为高附加值化学品。已知双极膜中H2O解离的H+和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是 A. 电极b与电源负极相连 B. 双极膜中OH⁻向电极a方向移动 C. 电解过程中，电极b附近增多 D. 电极a电极反应式为 8. 根据下列实验操作、现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将氯气通入含酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪去 Cl2具有漂白性 B 将1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热，产生的气体通入酸性KMnO4溶液中 酸性KMnO4溶液褪色 反应生成了丙烯 C 恒温恒容下平衡体系通入氩气 体系颜色不发生变化 通入氩气后不变，平衡不移动 D 往FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与的反应不可逆 A. A B. B C. C D. D 9. 常温下，向的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液，混合溶液中lg X[X表示或]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅰ表示 B. 滴加NaOH溶液至过量，溶液中水的电离程度先减小后增大 C. pH=1.3的溶液中存在 D. pH=4.3的溶液中存在 10. 化合物G是一种常见的有机还原剂，其结构式如图所示。其中X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是 A. 最简单氢化物键角：Z＞W B. 简单离子半径：W＜M C. X与M不能形成化合物 D. 化合物G中Y的杂化方式：sp2 11. 粉末X可能由Na2CO3、KNO3、MgCl2、CuSO4、FeCl3、FeCl2中的两种或多种组成，为了确定其组成，取一定量的X，分别加入足量下列试剂，实验记录如表： 实验 加入试剂 现象 ⅰ 蒸馏水 澄清透明溶液(将溶液分为a、b、c三等份) ⅱ 向溶液a中先加足量稀盐酸，后加氯化钡溶液 前者：无明显现象，后者：产生白色沉淀 ⅲ 向溶液b中先滴加KSCN溶液，后滴加新制氯水直至足量 前者：无明显现象，后者：溶液先变红色后红色褪去 ⅳ 向溶液c中滴加足量NaOH溶液 有沉淀生成 下列有关说法正确的是 A. X中一定不含有FeCl3、Na2CO3、KNO3 B. X中一定含有CuSO4、FeCl2、MgCl2 C. 实验ⅲ中“红色褪去”的原因是溶液中无Fe3+ D. 实验ⅳ中一定存在离子反应： 12. 钛酸铅在光催化领域有很好的应用前景。温度高于490℃时，晶体结构以图1形式存在；低于490℃时，Ti4+和构成的正八面体会沿着z轴被拉伸，形成四方钛酸铅，其晶体结构以图2形式存在。下列说法错误的是 A. 钛酸铅的化学式为 B. 第一电离能：O＞Pb C. 四方钛酸铅(图2)晶体密度为 D. 加热钛酸铅至600℃，钛酸铅晶体的密度减小 13. 利用催化剂催化氧化丙烷脱氢历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法错误的是 A. 被吸附时放热 B. 催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变 C. 决定丙烷脱氢速率的反应是 D. 过渡态2比过渡态1稳定 14. 三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。根据图示反应机理，下列说法错误的是 A. 三唑能降低反应的活化能 B. 反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成 C. 换成，可生成 D. 1 mol 分子中σ键的数目为8NA 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 香豆素-3-羧酸是日用化学工业中的重要香料之一，它可以通过水杨醛经多步反应合成： 回答下列问题： （1）香豆素-3-羧酸中碳原子的杂化方式有________________________种，该分子中含氧官能团的名称为________________________。 （2）能够发生银镜反应的水杨醛的芳香族同分异构体有_______________种(不含本身和立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2：2：1：1的结构简式为________________________(任写一种)。 （3）水杨醛→中间体A过程：水杨醛与先经加成消去反应生成X，再由X生成中间体A，已知X的分子式为，X的结构简式为_________________；X→中间体A的反应类型为___________________。 （4）以1，3-二溴丙烷和另一个必要有机物原料Z合成设计合成路线如下(反应条件未给出)： 1，3-二溴丙烷 ①另一有机物原料是______________(写名称)。 ②第一步反应的化学方程式为________________________________________。 ③最后一步反应的化学方程式为____________________________________________。 16. 以工厂废渣（含、、和等）为原料制备及某钴的氧化物（），工艺流程如图1所示： 已知：25℃时，，；“浸取”所得溶液中金属阳离子主要为、、、等。 回答下列问题： （1）基态Mn原子价层电子排布式为______________。 （2）“浸取”时被还原为的离子方程式为__________________________；滤渣1的主要成分为______________（填化学式）。 （3）“除杂”时加入固体发生的反应为，该反应的平衡常数为__________________。 （4）“电解”时生成的电极反应式为______________________________（电解液呈酸性）。 （5）萃取原理为。“反萃取”时加入的试剂X为______________（填化学式），得到的有机层导入______________（填操作单元名称）循环利用。 （6）已知“沉钴”时析出的成分为，其在空气中受热的质量变化曲线如图2所示，则灼烧到300℃得到钴的氧化物为________________（填化学式）。 17. 加氢制是资源化转化利用的重要途径，相关反应方程式如下： 反应1：； 反应2：； 反应3：。 回答下列问题： （1）________，已知反应1和反应3的平衡常数分别为和，计算反应2的平衡常数K2=________________(用和表示)。 （2）反应3的_________(填“＞”“＜”或“=”)0，除了使用催化剂外，从反应条件入手，再提出一种方法提高单位时间内甲醇的产率：__________________________________。 （3）以进料比为3：1的H2和CO2混合气体为起始投料，在恒温恒容的容器中进行反应1，下列说法正确的是__________(填字母)。 A. 平衡时，再向容器内充入进料比为3：1的H2和CO2混合气体，再次达到平衡时，CH3OH的体积分数不会发生改变 B. 平衡时，向容器内充入一定量的惰性气体(不参与反应)，平衡不移动 C. 单位时间内消耗0.1 mol CO2，同时生成0.1 mol CH3OH，则反应达到平衡状态 D. 平衡时，向容器内充入一定量的H2，再次达到平衡时，H2的转化率将会降低 （4）在恒压容器中进行反应1和反应2，当起始投料比分别为3和4时，的选择性()和的转化率随温度的变化情况如图所示： ①的曲线为_____________(填“x”或“y”) ②若m点时，体系已达到平衡状态，体系总压强为p MPa，计算m点对应反应1的平衡常数Kp=_____________(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 18. 乙二胺四乙酸（，）是一种重要的络合剂，用途很广。某同学在实验室以一氯乙酸（）、乙二胺（）为原料制备乙二胺四乙酸，装置如图所示。实验步骤如下： 称取一氯乙酸94.5 g（1.0 mol）于仪器X中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至无气泡产生为止。滴加12.0 g（0.2 mol）乙二胺，在50℃条件下反应2 h，再于沸水浴上保温回流4 h。冷却后将混合液倒入烧杯中，加入活性炭，用浓HCl溶液调节pH = 1，有白色沉淀生成，抽滤，洗涤、干燥得55.48 g乙二胺四乙酸。 回答下列问题： （1）仪器X的名称为________________________。 （2）将温度控为50℃的控温方式为___________________。 （3）酸性：____________（填“＞”或“＜”）。 （4）图中冷凝水从接口____________（填“A”或“B”）通入。 （5）加入活性炭的目的是________________；测定溶液pH的方法是__________________________________。 （6）“洗涤”时，证明已洗涤干净所用的试剂是_____________________。 （7）本实验乙二胺四乙酸的产率为_________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级学业质量评估试卷 化学试卷 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：高考范围。 5.可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Ti-48 Co-59 Pb-207 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1. 下列产品的主要成分属于传统无机非金属材料的是 A．景德镇紫砂壶 B．桃木如意 C．苏州刺绣 D．猴鼓鼓面 A. A B. B C. C D. D 【答案】A 【解析】 【详解】A．景德镇紫砂壶属于陶瓷制品，陶瓷是典型的传统无机非金属材料，A正确； B．桃木如意主要成分是木材，属于天然有机材料，不属于传统无机非金属材料，B错误； C．苏州刺绣的原料为丝线，主要成分是蛋白质（或天然纤维），属于有机材料，不属于传统无机非金属材料，C错误； D．猴鼓鼓面一般以动物皮革为原料，主要成分为蛋白质，属于有机高分子材料，不属于传统无机非金属材料，D错误； 故选A。 2. 漂白粉在空气中变质的主要反应是。下列说法正确的是 A. 属于弱电解质 B. HClO的电子式： C. 是非极性分子 D. 基态碳原子价层电子轨道表示式： 【答案】B 【解析】 【详解】A．自身不能电离产生自由移动的离子，属于非电解质，不是弱电解质，A错误； B．的结构式为，O原子分别与H、Cl形成共用电子对，所有原子均满足稳定结构，给出的电子式书写正确，B正确； C．是V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．基态碳原子价层电子排布为，轨道表示式：，D错误； 故选B。 3. 氯铂酸铵属于配位化合物，受热分解生成Pt、、HCl、。下列说法错误的是 A. 中的中心离子是 B. 每生成1 mol Pt转移电子数为4 mol C. 中含有σ键 D. 的空间结构为三角锥形 【答案】D 【解析】 【详解】A．中为+1价，配离子中为-1价，计算可得中心的化合价为+4，即中心离子为，A正确； B．反应中从+4价降低为0价，每生成1 mol 得到4 mol电子，结合氧化还原反应电子守恒，转移电子数为4 mol，B正确； C．分子中存在氮氮三键，三键包含1个键和2个键，故中含有键，C正确； D．中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形，不是三角锥形，D错误； 故选D。 4. 某兴趣小组设计制备并验证SO2有关性质的装置(夹持装置和加热装置已省略)如图所示。其中能达到实验目的的是 A．制备SO2 B．从a口进气干燥SO2 C．注射器注入酸性KMnO4溶液验证SO2的漂白性 D．尾气处理 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A．稀硝酸具有强氧化性，会将中的氧化为，无法得到，A错误； B．用浓硫酸干燥时应“长进短出”，从a口进气无法使气体与浓硫酸充分接触，还会将浓硫酸压出装置，B错误； C．酸性溶液具有强氧化性，与发生氧化还原反应而褪色，验证的是的还原性而非漂白性，C错误； D．为有毒酸性氧化物可与溶液反应，倒扣的漏斗可防止倒吸，能实现尾气处理，D正确； 故选D。 5. 蟾蜍它里定属于心脏活性类固醇的丁二烯内酯之一，其结构简式如图所示。下列关于蟾蜍它里定的说法正确的是 A. 属于芳香族化合物 B. 含有四种官能团 C. 能与FeCl3溶液发生显色反应 D. 分子中所有原子共平面 【答案】B 【解析】 【详解】A．芳香族化合物需含有苯环，该有机物结构中无苯环，不属于芳香族化合物，A错误； B．该有机物含有的官能团为羟基、醛基、碳碳双键、酯基，共四种，B正确； C．只有含酚羟基的有机物可与溶液发生显色反应，该分子中羟基均为醇羟基，不能发生显色反应，C错误； D．该分子中存在多个杂化的饱和碳原子（如甲基碳原子、脂环上的饱和碳原子），饱和碳原子为四面体构型，所有原子不可能共平面，D错误； 故选B。 6. 下列有关反应的离子方程式正确的是 A. 将Cl2通入冷的石灰乳中制漂白粉： B. 将Fe2O3加入HI溶液中： C. 将Na2O2加入足量水中： D. 用稀硝酸溶解CuS： 【答案】C 【解析】 【详解】A．石灰乳为悬浊液，不能拆写为，离子方程式：，A错误； B．具有氧化性，具有还原性，二者会发生氧化还原反应生成和，离子方程式：，B错误； C．与水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式符合拆分规则、电荷守恒、原子守恒及电子守恒，C正确； D．稀硝酸具有强氧化性，会将中-2价的氧化，离子方程式：，D错误； 故选C。 7. 电催化可将亚硝酸盐污染物转化为氨(NH3)，同时实现甘油(C3H8O3)转化为高附加值化学品。已知双极膜中H2O解离的H+和在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是 A. 电极b与电源负极相连 B. 双极膜中OH⁻向电极a方向移动 C. 电解过程中，电极b附近增多 D. 电极a电极反应式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．电极b上转化为，元素化合价降低，发生得电子的还原反应，电极b为阴极，与电源负极相连，A正确； B．电解池中阴离子向阳极移动，电极a为阳极，故双极膜中向电极a方向移动，B正确； C．电极b的电极反应为，反应生成，电解过程中电极b附近增多，C正确； D．电极a上甘油转化为，元素化合价升高，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，D错误； 故选D。 8. 根据下列实验操作、现象，得出的结论正确的是 选项 实验操作 现象 结论 A 将氯气通入含酚酞的NaOH溶液 溶液红色褪去 Cl2具有漂白性 B 将1-溴丙烷与NaOH的乙醇溶液共热，产生的气体通入酸性KMnO4溶液中 酸性KMnO4溶液褪色 反应生成了丙烯 C 恒温恒容下平衡体系通入氩气 体系颜色不发生变化 通入氩气后不变，平衡不移动 D 往FeCl3溶液中滴加KSCN溶液，再加入少量KCl固体 溶液先变成血红色后无明显变化 Fe3+与的反应不可逆 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【详解】A．氯气通入含酚酞的溶液红色褪去，原因是与反应消耗使碱性减弱，且反应生成的具有漂白性，本身无漂白性，A错误； B．1-溴丙烷与的乙醇溶液共热时，挥发的乙醇也能使酸性溶液褪色，无法证明生成了丙烯，B错误； C．恒温恒容下通入氩气，反应体系中各物质的物质的量和容器体积均不变，不变，平衡不移动，因此体系颜色不变，C正确； D．与的反应为，加入的电离出的、不参与反应，平衡不移动，无明显现象不能说明反应不可逆，D错误； 故选C。 9. 常温下，向的H2C2O4溶液中逐滴滴加等浓度的NaOH溶液，混合溶液中lg X[X表示或]与pH的变化关系如图所示。下列说法正确的是 A. Ⅰ表示 B. 滴加NaOH溶液至过量，溶液中水的电离程度先减小后增大 C. pH=1.3的溶液中存在 D. pH=4.3的溶液中存在 【答案】D 【解析】 【分析】向草酸溶液滴加NaOH，草酸分两步电离，图像横坐标lg X代表两种离子浓度比值，纵坐标是pH；随NaOH加入、pH升高，两个浓度比值都增大。曲线Ⅱ对应第一步电离Ka1=10-1.3，曲线Ⅰ对应第二步电离Ka2=10-4.3；利用截距可直接算出两级电离常数，还能据此比较电离与水解的强弱，判断盐溶液酸碱性。 【详解】A．草酸H2C2O4是二元弱酸，分两步电离：，，，，对平衡常数变形，两边取负对数：，，弱酸一级电离远大于二级电离：Ka1>> Ka2，所以|lg Ka1| < |lg Ka2|，当lg X=0时，X=1，此时pH=-lg Ka，曲线 Ⅱ：lg X=0时，pH=1.3，-lg K a1=1.3，K a1=10-1.3，对应；曲线 Ⅰ：lg X=0时，pH=4.3，-lg K a2=4.3，K a2=10-4.3，对应，综上所述：Ⅰ 表示，Ⅱ 才是，A错误； B．滴加NaOH至过量：初始H2C2O4抑制水的电离；随着NaOH加入，逐步生成、，弱酸根水解促进水的电离；NaOH过量后，强碱抑制水的电离。所以水的电离程度：先增大，后减小，不是先减小后增大，B错误； C．pH=1.3，，即。K a2=10-4.3，，，即，C错误； D．pH=4.3，Ⅰ线lg X=0，，电荷守恒：，代入：，，D正确； 故选D。 10. 化合物G是一种常见的有机还原剂，其结构式如图所示。其中X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，基态Z原子的最外层电子数是内层电子数的2倍。下列说法正确的是 A. 最简单氢化物键角：Z＞W B. 简单离子半径：W＜M C. X与M不能形成化合物 D. 化合物G中Y的杂化方式：sp2 【答案】A 【解析】 【分析】基态Z原子最外层电子数是内层的2倍，短周期中内层电子数为2，最外层4个电子，故Z为；X、Y、Z、W、M是原子序数依次增大的短周期主族元素，结合结构式中，W为N；Y连3个X，X为H，Y除形成三个单键外还存在一个配位键，则Y为B；为阳离子，且原子序数依次增大，可知M为Na，可推得X为、Y为、W为、M为。 【详解】A．Z的最简单氢化物为，中心无孤电子对，键角约；W的最简单氢化物为，中心有1对孤电子对，孤对电子对成键电子对排斥作用更强，键角约，故键角，A正确； B．W的简单离子为，M的简单离子为，二者核外电子排布相同，核电荷数，故离子半径，即，B错误； C．X为，M为，二者可形成离子化合物，C错误； D．Y为，在化合物G中形成3个σ键和1个配位σ键，价层电子对数为4，杂化方式为，D错误； 故选A。 11. 粉末X可能由Na2CO3、KNO3、MgCl2、CuSO4、FeCl3、FeCl2中的两种或多种组成，为了确定其组成，取一定量的X，分别加入足量下列试剂，实验记录如表： 实验 加入试剂 现象 ⅰ 蒸馏水 澄清透明溶液(将溶液分为a、b、c三等份) ⅱ 向溶液a中先加足量稀盐酸，后加氯化钡溶液 前者：无明显现象，后者：产生白色沉淀 ⅲ 向溶液b中先滴加KSCN溶液，后滴加新制氯水直至足量 前者：无明显现象，后者：溶液先变红色后红色褪去 ⅳ 向溶液c中滴加足量NaOH溶液 有沉淀生成 下列有关说法正确的是 A. X中一定不含有FeCl3、Na2CO3、KNO3 B. X中一定含有CuSO4、FeCl2、MgCl2 C. 实验ⅲ中“红色褪去”的原因是溶液中无Fe3+ D. 实验ⅳ中一定存在离子反应： 【答案】A 【解析】 【分析】由实验ⅲ可知，X中一定含有氯化亚铁，不含有氯化铁；由实验ⅱ可知，X中一定含有硫酸铜，一定不含有碳酸钠和硝酸钾(酸性溶液中硝酸钾能氧化亚铁离子)；硫酸铜、氯化亚铁均可与碱生成沉淀，由实验iv可知，X中可能会有氯化镁，综上可知，X中一定含有硫酸铜和氯化亚铁，一定不含有碳酸钠、硝酸钾和氯化铁，可能会有氯化镁。 【详解】A．实验ⅲ中滴加溶液无明显现象，说明不含；实验ⅱ中加足量稀盐酸无明显现象，说明不含；若含，实验ⅱ向溶液a中加足量稀盐酸时，酸性条件下会将氧化为，实验ⅲ滴加溶液会立即变红，与现象矛盾，故不含，A正确； B．实验ⅱ加氯化钡产生白色沉淀说明含，实验ⅲ加氯水变红说明含，但实验ⅳ的沉淀可来自、与的反应，无法确定是否存在，B错误； C．实验ⅲ中红色褪去是因为过量氯水将氧化，溶液中仍存在，C错误； D．因无法确定是否存在，故不一定发生该离子反应，D错误； 故选A。 12. 钛酸铅在光催化领域有很好的应用前景。温度高于490℃时，晶体结构以图1形式存在；低于490℃时，Ti4+和构成的正八面体会沿着z轴被拉伸，形成四方钛酸铅，其晶体结构以图2形式存在。下列说法错误的是 A. 钛酸铅的化学式为 B. 第一电离能：O＞Pb C. 四方钛酸铅(图2)晶体密度为 D. 加热钛酸铅至600℃，钛酸铅晶体的密度减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．用均摊法计算晶胞中粒子数：位于顶点，数目为；位于体心，数目为1；位于面心，数目为，故化学式为，A正确； B．为非金属元素，第一电离能大，为金属元素，易失电子，第一电离能小，故第一电离能，B正确； C．晶胞质量为，晶胞体积为，故密度，C正确； D．加热至600℃（高于490℃），沿z轴拉伸的正八面体恢复为正八面体，晶胞c轴长度减小，晶胞体积减小，晶胞质量不变，故密度增大，D错误； 故选D。 13. 利用催化剂催化氧化丙烷脱氢历程如图所示(吸附在催化剂表面的物质用*标注)。下列说法错误的是 A. 被吸附时放热 B. 催化剂改变了丙烷氧化脱氢的焓变 C. 决定丙烷脱氢速率的反应是 D. 过渡态2比过渡态1稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．C3H8被吸附后能量降低，属于放热过程，A正确； B．催化剂不会改变焓变，焓变只与反应始态终态有关，B错误； C．活化能最高的为决速步，即，C正确； D．过渡态2能量更低，能量越低越稳定，D正确； 故选B。 14. 三唑水溶液微滴表面接触发生反应，可能的反应机理如图所示。根据图示反应机理，下列说法错误的是 A. 三唑能降低反应的活化能 B. 反应中存在极性键的断裂和非极性键的形成 C. 换成，可生成 D. 1 mol 分子中σ键的数目为8NA 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知三唑在反应中作催化剂，催化剂能够降低反应的活化能，A正确； B．反应过程中断裂中的极性键，生成时形成非极性键，存在极性键的断裂和非极性键的形成，B正确； C．由反应机理可知，中的氧全部来自，将换成，无法生成，C错误； D．1个三唑分子中含有5个环内键，还有1个、2个共3个σ键，总计8个键，故三唑分子中键的数目为，D正确； 故选C。 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15. 香豆素-3-羧酸是日用化学工业中的重要香料之一，它可以通过水杨醛经多步反应合成： 回答下列问题： （1）香豆素-3-羧酸中碳原子的杂化方式有________________________种，该分子中含氧官能团的名称为________________________。 （2）能够发生银镜反应的水杨醛的芳香族同分异构体有_______________种(不含本身和立体异构)，其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2：2：1：1的结构简式为________________________(任写一种)。 （3）水杨醛→中间体A过程：水杨醛与先经加成消去反应生成X，再由X生成中间体A，已知X的分子式为，X的结构简式为_________________；X→中间体A的反应类型为___________________。 （4）以1，3-二溴丙烷和另一个必要有机物原料Z合成设计合成路线如下(反应条件未给出)： 1，3-二溴丙烷 ①另一有机物原料是______________(写名称)。 ②第一步反应的化学方程式为________________________________________。 ③最后一步反应的化学方程式为____________________________________________。 【答案】（1） ①. 1 ②. 酯基、羧基 （2） ①. 3 ②. 或 （3） ①. ②. 取代反应 （4） ①. 乙醇 ②. ③. 【解析】 【分析】水杨醛和丙二酸二乙酯发生缩合，醛基与活泼亚甲基脱水形成碳碳双键，同时酚羟基发生分子内酯化，闭环得到中间体A（含酯基、内酯环）；中间体A先在NaOH中发生酯的碱性水解，再加盐酸酸化，乙酯基-COOC2H5转化为羧基-COOH，最终得到香豆素-3-羧酸。 【小问1详解】 香豆素-3-羧酸结构：苯环C、碳碳双键C、羰基C都是sp2杂化；没有sp3碳原子，故杂化方式有1种（只有sp2），含氧官能团：羧基、酯基（内酯环的酯基）。 【小问2详解】 水杨醛分子式为C7H6O2，芳香族同分异构体，能发生银镜反应（含-CHO或甲酸酯），不含本身。 同分异构体分类：苯环上取代基为(-OH、-CHO)：邻（水杨醛，排除）、间、对一共2种；取代基为-OOCH（甲酸酚酯，1个取代基）共1种，合计：3种；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积之比为2：2：1：1的结构简式为：或。 【小问3详解】 水杨醛+ CH2(COOC2H5)2，先加成消去生成X，X的分子式是C14H16O5。水杨醛的分子式为C7H6O2，丙二酸二乙酯的分子式为C7H12O4，二者消去1分子H2O，C14H16O5就是侧链生成碳碳双键，酚羟基保留：X 结构：苯环邻位：-OH，-CH=C(COOC2H5)2，故X的结构简式为；X到中间体 A：分子内酯化（取代反应），酚羟基进攻一个酯基，关环形成香豆素内酯环，脱去一分子乙醇C2H5OH。反应类型：取代反应。 【小问4详解】 ①最后一步是丙二酸HOOCCH2COOH和乙醇发生酯化，生成丙二酸二乙酯，所以Z是乙醇。 ②1，3‑二溴丙烷在NaOH水溶液、加热条件下发生水解反应（取代反应），溴原子被羟基取代，生成1，3‑丙二醇。第一步反应的化学方程式为：。 ③最后一步化学方程式：丙二酸与乙醇，浓硫酸加热，酯化反应（可逆），最后一步反应的化学方程式为：。 16. 以工厂废渣（含、、和等）为原料制备及某钴的氧化物（），工艺流程如图1所示： 已知：25℃时，，；“浸取”所得溶液中金属阳离子主要为、、、等。 回答下列问题： （1）基态Mn原子价层电子排布式为______________。 （2）“浸取”时被还原为的离子方程式为__________________________；滤渣1的主要成分为______________（填化学式）。 （3）“除杂”时加入固体发生的反应为，该反应的平衡常数为__________________。 （4）“电解”时生成的电极反应式为______________________________（电解液呈酸性）。 （5）萃取原理为。“反萃取”时加入的试剂X为______________（填化学式），得到的有机层导入______________（填操作单元名称）循环利用。 （6）已知“沉钴”时析出的成分为，其在空气中受热的质量变化曲线如图2所示，则灼烧到300℃得到钴的氧化物为________________（填化学式）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） （4） （5） ①. ②. 萃取分离 （6） 【解析】 【分析】用硫酸和过氧化氢浸取工厂废渣时，过氧化氢使钴转化为进入溶液，和分别转化为溶液中的和，钙的一部分留在滤渣中，另一部分以存在于溶液中。加入消耗酸，使溶液pH升高，转化为沉淀，过滤除去。加入萃取剂HR后，转化为进入有机相，和残余主要留在水相。水相加入，使残余形成氟化物沉淀，过滤后电解制得。含钴有机相经反萃取，使钴重新进入水相，得到溶液；再加入，析出。该沉淀在空气中受热先失去结晶水，继续灼烧得到钴的氧化物，可根据钴元素守恒及最终固体质量确定其组成。 【小问1详解】 Mn的原子序数为25，基态Mn原子有25个核外电子，按电子排布规律，其核外电子排布式为。Mn的价层电子包括和能级上的电子，因此价层电子排布式为； 【小问2详解】 “浸取”在酸性条件下进行，中Co元素的化合价由+3价降低到+2价，中O元素的化合价由−1价升高到0价。1 mol 得到2 mol电子，1 mol 失去2 mol电子，故二者的化学计量数之比为1∶1，再根据电荷守恒及氢、氧原子守恒配平，得到离子方程式为。废渣中的与硫酸反应，钙离子和硫酸根离子生成微溶盐，反应为，因此滤渣1的主要成分为； 【小问3详解】 25℃时，的溶解平衡为，其溶度积表达式为；的溶解平衡为，其溶度积表达式为。将前一个溶解平衡与后一个溶解平衡的逆过程相加，即得到题给沉淀转化反应。纯固体不列入平衡常数表达式，故该反应的平衡常数为； 【小问4详解】 电解时，溶液中的转化为，Mn元素的化合价由+2价升高到+4价，每个失去2个电子，因此该反应发生在阳极。电解液呈酸性，用和配平氧、氢原子及电荷，得到电极反应式为； 【小问5详解】 题给萃取平衡为。反萃取需要使有机相中的钴转移到水相，加入酸增大水相中的浓度，可使上述平衡向左移动，生成和HR。流程显示反萃取后得到溶液，因此试剂X为。反萃取后有机层中的HR得到再生，可以返回“萃取分离”循环利用； 【小问6详解】 图2显示，起始的质量为18.3 g，灼烧至300℃时，所得钴的氧化物质量为8.03 g。的摩尔质量为，灼烧前后钴元素守恒，以钴原子计，其物质的量为。所得氧化物中钴的质量为，氧的质量为，故氧原子的物质的量为。因此，中两种原子的个数比为，所得钴的氧化物为。 17. 加氢制是资源化转化利用的重要途径，相关反应方程式如下： 反应1：； 反应2：； 反应3：。 回答下列问题： （1）________，已知反应1和反应3的平衡常数分别为和，计算反应2的平衡常数K2=________________(用和表示)。 （2）反应3的_________(填“＞”“＜”或“=”)0，除了使用催化剂外，从反应条件入手，再提出一种方法提高单位时间内甲醇的产率：__________________________________。 （3）以进料比为3：1的H2和CO2混合气体为起始投料，在恒温恒容的容器中进行反应1，下列说法正确的是__________(填字母)。 A. 平衡时，再向容器内充入进料比为3：1的H2和CO2混合气体，再次达到平衡时，CH3OH的体积分数不会发生改变 B. 平衡时，向容器内充入一定量的惰性气体(不参与反应)，平衡不移动 C. 单位时间内消耗0.1 mol CO2，同时生成0.1 mol CH3OH，则反应达到平衡状态 D. 平衡时，向容器内充入一定量的H2，再次达到平衡时，H2的转化率将会降低 （4）在恒压容器中进行反应1和反应2，当起始投料比分别为3和4时，的选择性()和的转化率随温度的变化情况如图所示： ①的曲线为_____________(填“x”或“y”) ②若m点时，体系已达到平衡状态，体系总压强为p MPa，计算m点对应反应1的平衡常数Kp=_____________(Kp为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数，列出计算式即可)。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. ＜ ②. 增大压强 （3）BD （4） ①. x ②. 【解析】 【分析】其他条件相同时，占比越高（进料比越大），的转化率越高，因此进料比为3的体系转化率更低，对应图中代表低转化率的黑方块曲线即投料比为3，图中代表高转化率的为白方块曲线即投料比为4，另两条曲线表示的选择性，m点对应总转化率为10%，此时的选择性为50%； 【小问1详解】 根据盖斯定律，反应1 - 反应2即可得到反应3，因此； 反应1的平衡常数​，反应3的平衡常数​，反应2可由反应1-反应3得到，因此平衡常数； 【小问2详解】 反应3的反应物是3 mol气体（2 mol、1 mol），生成物是1 mol气态，气体分子数减少，混乱度降低，因此； 反应3是气体分子数减少的放热反应，除催化剂外，适当增大压强可加快反应速率、促进平衡正向移动，能提高单位时间内甲醇的产率； 【小问3详解】 A．恒温恒容下，平衡时再充入3:1的和混合气体，体系总压强增大，该反应正方向气体分子数减少，平衡正向移动，的体积分数会增大，A错误； B．恒温恒容下充入不参与反应的惰性气体，各反应物、生成物的浓度不变，平衡不移动，B正确； C．单位时间消耗、同时生成，两个过程都代表正反应方向，无法说明正逆反应速率相等，不能判断反应达到平衡，C错误； D．平衡时充入，平衡正向移动，的转化率升高，但自身的转化率降低，D正确； 选BD； 【小问4详解】 ①其他条件相同时，占比越高（进料比越大），的转化率越高，进料比3小于4，因此进料比为3的体系转化率更低，对应图中代表低转化率的黑方块曲线，即对应的曲线为x； ②在恒压容器中进行反应1和反应2，由①分析可知对应的m点起始投料比，设起始：，总转化率为10%，总转化的量为，甲醇选择性为50%，生成甲醇消耗的的量为0.05mol，第一步：反应1消耗：、反应2消耗：；第二步：两段反应，计算各物质变化量反应1，消耗；消耗生成；生成，反应2: 消耗，消耗 ，生成，生成；第三步：平衡时各物质的物质的量，， ，，， ，故平衡常数。 18. 乙二胺四乙酸（，）是一种重要的络合剂，用途很广。某同学在实验室以一氯乙酸（）、乙二胺（）为原料制备乙二胺四乙酸，装置如图所示。实验步骤如下： 称取一氯乙酸94.5 g（1.0 mol）于仪器X中，慢慢加入50%碳酸钠溶液，直至无气泡产生为止。滴加12.0 g（0.2 mol）乙二胺，在50℃条件下反应2 h，再于沸水浴上保温回流4 h。冷却后将混合液倒入烧杯中，加入活性炭，用浓HCl溶液调节pH = 1，有白色沉淀生成，抽滤，洗涤、干燥得55.48 g乙二胺四乙酸。 回答下列问题： （1）仪器X的名称为________________________。 （2）将温度控为50℃的控温方式为___________________。 （3）酸性：____________（填“＞”或“＜”）。 （4）图中冷凝水从接口____________（填“A”或“B”）通入。 （5）加入活性炭的目的是________________；测定溶液pH的方法是__________________________________。 （6）“洗涤”时，证明已洗涤干净所用的试剂是_____________________。 （7）本实验乙二胺四乙酸的产率为_________________。 【答案】（1）三颈烧瓶 （2）水浴加热 （3）＞ （4）B （5） ①. 脱色 ②. 用洁净的玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，待试纸变色后与标准比色卡比较（或其他合理答案） （6）溶液和稀硝酸 （7）95% 【解析】 【分析】一氯乙酸先与碳酸钠反应生成一氯乙酸钠，并放出二氧化碳，反应为。随后加入乙二胺，乙二胺与一氯乙酸钠发生取代反应，构建乙二胺四乙酸的分子骨架，氯原子转化为溶液中的。加热时，冷凝管使蒸气冷凝后返回烧瓶，减少物料损失。反应结束后冷却，加入活性炭吸附有色杂质，再用浓HCl调节pH，使乙二胺四乙酸以白色固体析出。抽滤分离固体与母液，洗涤除去固体表面附着的含等可溶性杂质的溶液，干燥后得到产品。 【小问1详解】 图中X具有三个瓶颈，分别连接温度计、滴液漏斗和冷凝管，因此仪器X的名称为三颈烧瓶； 【小问2详解】 反应要求将温度控制在50℃，该温度低于水的沸点，可采用水浴加热，使反应液受热均匀，并通过调节水浴温度使反应液保持在50℃； 【小问3详解】 一氯乙酸与乙酸均含有羧基，一氯乙酸中氯原子吸引电子的能力较强，使羧基中O-H键极性增大，更容易电离出，因此一氯乙酸的酸性强于乙酸，酸性关系为，应填“＞”； 【小问4详解】 图中B接口位于冷凝管下端，A接口位于上端。冷凝水应从下端进入、上端流出，使冷凝管夹套充满水，提高冷凝效果，因此应从B接口通入； 【小问5详解】 活性炭具有吸附性，能吸附反应液中的有色杂质，因此加入活性炭的目的是脱色。测定溶液pH时，将一小片干燥的pH试纸放在洁净、干燥的玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在试纸上，待试纸变色后，在半分钟内与标准比色卡比较，读出溶液的pH； 【小问6详解】 制备过程中生成了，且酸化时加入了浓HCl，因此固体表面附着的母液含有。可取最后一次洗涤液，先加入稀硝酸酸化，再滴加溶液；若仍含有，则发生反应，生成白色沉淀；若无白色沉淀生成，则说明已洗涤干净。因此所用试剂为溶液和稀硝酸； 【小问7详解】 乙二胺四乙酸的结构为。每个产品分子保留一个乙二胺的碳氮骨架，两个氮原子共连接四个由一氯乙酸提供的基团。因此，按骨架及原子来源，每生成1 mol乙二胺四乙酸，需要1 mol乙二胺和4 mol一氯乙酸。乙二胺的摩尔质量为，投入乙二胺的物质的量为。0.2 mol乙二胺完全转化所需的一氯乙酸为，小于投入的1.0 mol，因此一氯乙酸过量，乙二胺为限量试剂，理论上可生成0.2 mol乙二胺四乙酸。设产品的理论质量为，则。实际得到产品55.48 g，则产率：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $